JP5413793B2

JP5413793B2 - Measuring system

Info

Publication number: JP5413793B2
Application number: JP2008191607A
Authority: JP
Inventors: 満岩岡
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2028-07-25
Also published as: JP2010032228A

Description

本発明は、測定システムに関し、詳しくは、測定器とプログラマブルコントローラを組み合わせて構成された測定システムの改善に関するものである。 The present invention relates to a measurement system, and more particularly to improvement of a measurement system configured by combining a measuring instrument and a programmable controller.

たとえば生産ラインにおける測定データを収集する測定システムとして、測定器とプログラマブルコントローラを組み合わせて構成されたものが提案されている。 For example, as a measurement system for collecting measurement data in a production line, a system configured by combining a measuring instrument and a programmable controller has been proposed.

図３は、このような測定システムの一例を示すブロック図である。図３において、１台または複数台の測定器１０は、たとえばＧＰ−ＩＢのような測定器用通信バス２０を介してパーソナルコンピュータ（以下ＰＣという）３０と接続されている。ＰＣ３０には、たとえばＦＬ−ｎｅｔのようなプログラマブルコントローラ用通信バス４０を介してプログラマブルコントローラ５０が接続されている。プログラマブルコントローラ５０には検査治具６０が接続されている。検査対象物（以下ＵＵＴという）７０は検査治具６０を介して測定器１０と接続されている。 FIG. 3 is a block diagram showing an example of such a measurement system. In FIG. 3, one or a plurality of measuring instruments 10 are connected to a personal computer (hereinafter referred to as PC) 30 via a measuring instrument communication bus 20 such as GP-IB. A programmable controller 50 is connected to the PC 30 via a programmable controller communication bus 40 such as FL-net. An inspection jig 60 is connected to the programmable controller 50. An inspection object (hereinafter referred to as UUT) 70 is connected to the measuring instrument 10 via an inspection jig 60.

検査治具６０はプログラマブルコントローラ５０により制御されていて、ＵＵＴ７０と測定器１０をどのように接続するかの切り替えや、ＵＵＴ７０の動作条件の設定などを行う。 The inspection jig 60 is controlled by the programmable controller 50, and switches how the UUT 70 and the measuring instrument 10 are connected, sets the operating conditions of the UUT 70, and the like.

図４は図３の測定システムで用いられる測定器１０の一例を示すブロック図である。図４において、ＧＰ−ＩＢインタフェース１１は、ＰＣ３０と測定器１０を接続して測定器１０を制御するためのものである。ＰＣ３０から送られてきた制御コマンドはメッセージ伝送バッファ１２に格納される。メッセージ伝送バッファ１２に格納された制御コマンドは制御部１３で読み出され、所定の測定を行うように測定部１４を制御する。また、制御部１３は、測定部１４による測定結果をメッセージ伝送バッファ１２に格納する。このようにしてメッセージ伝送バッファ１２に格納された測定部１４による測定結果は、ＧＰ−ＩＢインタフェース１１を介してＰＣ３０で読み出すことができる。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the measuring instrument 10 used in the measurement system of FIG. In FIG. 4, the GP-IB interface 11 is for connecting the PC 30 and the measuring device 10 to control the measuring device 10. The control command sent from the PC 30 is stored in the message transmission buffer 12. The control command stored in the message transmission buffer 12 is read by the control unit 13 and controls the measurement unit 14 to perform a predetermined measurement. Further, the control unit 13 stores the measurement result obtained by the measurement unit 14 in the message transmission buffer 12. The measurement result by the measurement unit 14 stored in the message transmission buffer 12 in this way can be read out by the PC 30 via the GP-IB interface 11.

ＵＵＴ７０に対する一連の検査あるいは試験を実行するのにあたり、ＰＣ３０上では、自動検査／測定プログラムが実行される。自動検査／測定プログラムは、測定器用通信バス２０を介して測定器１０にコマンドを送ることで測定器１０を制御し、プログラマブルコントローラ用通信バス４０を介してプログラマブルコントローラ５０と通信して検査治具６０を制御する。なお、自動検査／測定プログラムは、C++やBasicなどのプログラミング言語、あるいはLabVIEW（登録商標）などのツールを用いて作成される。 In performing a series of inspections or tests on the UUT 70, an automatic inspection / measurement program is executed on the PC 30. The automatic inspection / measurement program controls the measuring instrument 10 by sending a command to the measuring instrument 10 via the measuring instrument communication bus 20, and communicates with the programmable controller 50 via the programmable controller communication bus 40. 60 is controlled. The automatic inspection / measurement program is created using a programming language such as C ++ or Basic or a tool such as LabVIEW (registered trademark).

これにより、自動検査／測定プログラムは、検査治具６０および測定器１０を所定の検査項目・手順に従って制御してＵＵＴ７０の測定を行い、測定結果が正常かどうかを判定してＵＵＴ７０の自動検査を行う。 Accordingly, the automatic inspection / measurement program controls the inspection jig 60 and the measuring instrument 10 according to predetermined inspection items / procedures to measure the UUT 70, determines whether the measurement result is normal, and performs automatic inspection of the UUT 70. Do.

特許文献１には、生産ラインにおいて、工程ごとに配置された計測器をプログラマブルコントローラの制御下で動作させることが記載されてはいるが、具体的な構成は記載されていない（段落０００２）。 Patent Document 1 describes that a measuring instrument arranged for each process in a production line is operated under the control of a programmable controller, but does not describe a specific configuration (paragraph 0002).

特開２００６−２１５９９８号公報JP 2006-215998 A

しかし、前述のようなプログラミング言語やツールを用いた自動検査／測定プログラムの開発は、習得の難しいプログラミングのスキルを必要とするものであり、誰もができるわけではない。また、ＰＣ３０はＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などの汎用ＯＳを使用しているためリアルタイム性に欠け、検査治具６０を制御してから測定器１０を制御するまでの時間遅れなどが原因で、検査／測定時間の短縮が難しいという問題がある。 However, the development of an automatic inspection / measurement program using the programming languages and tools as described above requires programming skills that are difficult to learn, and not everyone can do it. In addition, since the PC 30 uses a general-purpose OS such as Windows (registered trademark), it lacks real-time characteristics, and due to a time delay from the control of the inspection jig 60 to the control of the measuring instrument 10, There is a problem that it is difficult to shorten the measurement time.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的容易に自動検査／測定プログラムが作成でき、検査治具と測定器の制御を高速に行うことができる測定システムを実現することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to create an automatic inspection / measurement program relatively easily and to control an inspection jig and a measuring instrument at high speed. The realization of the measurement system.

このような問題を解決するため、請求項１記載の発明は、
プログラマブルコントローラで制御される測定器と検査治具を用いて検査対象物を検査／測定するように構成された測定システムにおいて、
前記測定器には、前記プログラマブルコントローラとの通信機能と、前記プログラマブルコントローラからアクセス可能なリンクリレーおよびリンクレジスタが実装され、
前記リンクリレーには少なくとも測定開始・停止やトリガなどの制御情報と測定器のステータス情報のいずれかが割り当てられ、
前記リンクレジスタには少なくとも測定パラメータと測定結果のいずれかが割り当てられ、
前記検査治具は前記プログラマブルコントローラの制御に基づき少なくとも前記測定器と前記検査対象物の接続を切り替えることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the invention of claim 1
In a measurement system configured to inspect / measure an inspection object using a measuring instrument and an inspection jig controlled by a programmable controller,
The measuring instrument is equipped with a communication function with the programmable controller, a link relay and a link register accessible from the programmable controller ,
The link relay is assigned at least one of control information such as measurement start / stop and trigger and status information of the measuring instrument,
At least one of the measurement parameter and the measurement result is assigned to the link register,
The inspection jig switches at least connection between the measuring device and the inspection object based on control of the programmable controller .

これにより、自動検査／測定プログラムが比較的容易に作成でき、検査治具と測定器の制御を高速に行うことができる。 Thereby, an automatic inspection / measurement program can be created relatively easily, and the inspection jig and the measuring instrument can be controlled at high speed.

以下、本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明による測定システムの構成例を示すブロック図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１では、測定器１０には、ＰＣ３０に代えてプログラマブルコントローラ５０がたとえばＦＬ−ｎｅｔなどのプログラマブルコントローラ用通信バス４０を介して接続されている。プログラマブルコントローラ５０には、ユーザとのインタフェースとして機能する表示制御部８０が接続されている。また、検査治具６０はプログラマブルコントローラ５０により制御される。 The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a measurement system according to the present invention, and the same reference numerals are given to portions common to FIG. In FIG. 1, a programmable controller 50 is connected to the measuring instrument 10 via a programmable controller communication bus 40 such as FL-net instead of the PC 30. A display controller 80 that functions as an interface with the user is connected to the programmable controller 50. The inspection jig 60 is controlled by the programmable controller 50.

図２は図１の測定システムで用いられる測定器１０の一例を示すブロック図であり、図４と共通する部分には同一の符号を付けている。図２において、ＦＬ−ｎｅｔインタフェース１５は、外部との通信インタフェースとして機能するもので、プログラマブルコントローラ５０と同じ制御インタフェースを提供する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the measuring instrument 10 used in the measuring system of FIG. 1, and the same reference numerals are given to the parts common to FIG. In FIG. 2, the FL-net interface 15 functions as a communication interface with the outside, and provides the same control interface as the programmable controller 50.

第１コモンメモリ領域１６はＦＬ−ｎｅｔインタフェース１５からアクセス可能な領域であり、複数のリンクリレーからなる。第２コモンメモリ領域１７もＦＬ−ｎｅｔインタフェース１５からアクセス可能な領域で、複数のリンクレジスタからなる。 The first common memory area 16 is an area accessible from the FL-net interface 15 and is composed of a plurality of link relays. The second common memory area 17 is also an area accessible from the FL-net interface 15 and includes a plurality of link registers.

第１コモンメモリ領域１６のリンクリレーは、測定開始(START)、トリガ(TRIGGER)などの測定器に対するコマンドや、測定完了(DONE)、エラー通知(ERROR)などの測定器のステータス情報が割り当てられている。また、第２コモンメモリ領域１７のリンクレジスタには測定パラメータや測定結果が割り当てられている。 The link relay in the first common memory area 16 is assigned commands to the measuring instrument such as measurement start (START) and trigger (TRIGGER), and status information of the measuring instrument such as measurement completion (DONE) and error notification (ERROR). ing. Measurement parameters and measurement results are assigned to the link register of the second common memory area 17.

これら第１コモンメモリ領域１６のリンクリレーや第２コモンメモリ領域１７のリンクレジスタは、ＦＬ−ｎｅｔインタフェース１５を介して外部のプログラマブルコントローラ５０から設定できる。 The link relay of the first common memory area 16 and the link register of the second common memory area 17 can be set from the external programmable controller 50 via the FL-net interface 15.

第１コモンメモリ領域１６のリンクリレーが設定されると、リンクリレーが設定されたことが制御部１３に通知され、制御部１３は設定されたリンクリレーに対応するコマンドを実行する。具体的には、たとえばリンクレジスタに設定された測定パラメータを読み出して測定部１４を制御し、所定の測定を実行する。測定が完了したら、測定結果を第２コモンメモリ領域１７の対応するレジスタに保存し、完了したことを示す第１コモンメモリ領域１６のリンクリレーを設定する。 When the link relay of the first common memory area 16 is set, the control unit 13 is notified that the link relay has been set, and the control unit 13 executes a command corresponding to the set link relay. Specifically, for example, the measurement parameter set in the link register is read, the measurement unit 14 is controlled, and a predetermined measurement is performed. When the measurement is completed, the measurement result is stored in the corresponding register of the second common memory area 17, and the link relay of the first common memory area 16 indicating the completion is set.

ＦＬ−ｎｅｔインタフェース１５は、定期的に第１コモンメモリ領域１６および第２コモンメモリ領域１７の内容を、外部のプログラマブルコントローラ５０に送出する。外部のプログラマブルコントローラ５０は、第１コモンメモリ領域１６に測定完了に対応したリンクリレーが設定されたことを検知し、ＦＬ−ｎｅｔインタフェース１５経由で第２コモンメモリ領域１７の測定結果を保存したリンクレジスタを読み出して、測定結果を得ることができる The FL-net interface 15 periodically sends the contents of the first common memory area 16 and the second common memory area 17 to the external programmable controller 50. The external programmable controller 50 detects that the link relay corresponding to the completion of measurement is set in the first common memory area 16 and stores the measurement result of the second common memory area 17 via the FL-net interface 15. Read register and get measurement result

図１の測定システムにおいて、ＵＵＴ７０に対する一連の検査あるいは試験を実行するのにあたっては、プログラマブルコントローラ５０上で自動検査／測定プログラムが実行される。自動検査／測定プログラムはプログラマブルコントローラ用通信バス４０を介して測定器１０のリンクリレーを設定することで測定器１０を制御するとともに、直接、検査治具６０を制御する。そして、測定器１０のリンクレジスタを読み出すことにより測定結果を得る。自動検査／測定プログラムで決められた検査項目・手順に従って検査治具６０および測定器１０を制御してＵＵＴ７０の測定を行い、測定結果が正常化かどうかを判定して自動検査を行う。 In the measurement system of FIG. 1, when executing a series of inspections or tests on the UUT 70, an automatic inspection / measurement program is executed on the programmable controller 50. The automatic inspection / measurement program controls the measuring instrument 10 by setting the link relay of the measuring instrument 10 via the programmable controller communication bus 40, and directly controls the inspection jig 60. Then, the measurement result is obtained by reading the link register of the measuring instrument 10. The UUT 70 is measured by controlling the inspection jig 60 and the measuring instrument 10 according to the inspection items / procedures determined by the automatic inspection / measurement program, and the automatic inspection is performed by determining whether the measurement result is normal.

本発明を適用することにより、測定器１０をプログラマブルコントローラ５０に実装されるシーケンスプログラムに基づき直接制御可能なリンクリレーおよびリンクレジスタで制御できるので、従来のような測定器１０を制御するためのＰＣ３０は不要になる。 By applying the present invention, the measuring instrument 10 can be controlled by a link relay and a link register that can be directly controlled based on a sequence program implemented in the programmable controller 50. Is no longer needed.

これにより、ＦＡ(Factory Automation)分野で広く使われているＳＦＣ（Sequential Function Chart）やラダープログラミングを用いて、自動検査／測定システムが容易に構築できる。 Thereby, an automatic inspection / measurement system can be easily constructed by using SFC (Sequential Function Chart) and ladder programming widely used in the field of FA (Factory Automation).

また、リアルタイム処理性能が高いプログラマブルコントローラ５０が測定器１０や検査治具６０を制御するため、制御のオーバーヘッドを減らすことができ、高速な検査・測定が行える。 In addition, since the programmable controller 50 with high real-time processing performance controls the measuring instrument 10 and the inspection jig 60, the control overhead can be reduced, and high-speed inspection and measurement can be performed.

なお、上記実施例では、測定開始やトリガなどの制御を第１コモンメモリ領域１６のリンクリレーに割り当て、測定パラメータを第２コモンメモリ領域１７のリンクレジスタに割り当てたが、測定パラメータの種類が少ない場合は、パラメータもリンクレジスタに割り当てることもできる。 In the above embodiment, control such as measurement start and trigger is assigned to the link relay of the first common memory area 16, and measurement parameters are assigned to the link register of the second common memory area 17, but there are few types of measurement parameters. If so, parameters can also be assigned to the link register.

また、上記実施例では、測定器１０の通信インタフェースとしてＦＬ−ｎｅｔを使用したが、ＦＬ−ｎｅｔに限るものではなく、たとえばＥｔｈｅｒＣＡＴなどのプログラマブルコントローラとの通信に使用される通信ネットワークであれば使用可能である。 Moreover, in the said Example, although FL-net was used as a communication interface of the measuring device 10, it is not restricted to FL-net, For example, if it is a communication network used for communication with programmable controllers, such as EtherCAT, it is used. Is possible.

また、通信インタフェースとしてＦＬ−ｂｕｓなどのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ベースのものを使用する場合、同じ通信ポートを用いて本発明で使用するプログラマブルコントローラ用の通信と、ＬＸＩなどの従来の測定器で用いられている方式の通信を同時に行うことが可能である。 In addition, when using an Ethernet (registered trademark) -based communication interface such as FL-bus as a communication interface, the same communication port is used for communication for a programmable controller used in the present invention and a conventional measuring instrument such as LXI. It is possible to carry out the communication of the same method at the same time.

また、上記実施例では、第１コモンメモリ領域１６と第２コモンメモリ領域１７だけを使っていたが、メッセージ伝送バッファ１２を併用することも可能である。たとえば、測定器としてディジタルオシロスコープを想定した場合、以下のような使い分けができる。
・リンクリレー
測定開始（スタート）、トリガ、測定完了、エラーなど
・リンクレジスタ
時間軸スケール、Y軸スケール、レコード長などの設定
カーソル読み値、立ち上がり時間などの波形パラメータ測定値などの数値
・メッセージ伝送バッファ
波形データの読み出し
メッセージ伝送バッファ１２を用いて波形データをプログラマブルコントローラ５０に取り込み、演算処理を行って試験結果を判定する必要がある場合に対応できる。 In the above embodiment, only the first common memory area 16 and the second common memory area 17 are used. However, the message transmission buffer 12 can be used in combination. For example, when a digital oscilloscope is assumed as a measuring instrument, it can be used as follows.
• Link relay Measurement start (start), trigger, measurement completion, error, etc. • Link register Settings such as time axis scale, Y axis scale, record length, etc. Numerical values such as measured values of waveform parameters such as cursor readings and rise times • Message transmission Buffer Reading of waveform data It is possible to cope with the case where it is necessary to take waveform data into the programmable controller 50 using the message transmission buffer 12 and perform arithmetic processing to determine the test result.

さらに、上記実施例では、検査治具６０は測定器１０とＵＵＴ７０の接続を切り替えるものとしたが、それ以外にＵＵＴ７０を自動搬送するハンドラなども制御できる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the inspection jig 60 switches the connection between the measuring instrument 10 and the UUT 70. However, a handler that automatically transports the UUT 70 can also be controlled.

以上説明したように、本発明によれば、比較的容易に自動検査／測定プログラムが作成できるとともに、検査治具と測定器の制御を高速に行うことができる測定システムを実現することができ、生産ラインにおける測定データ収集システムなどに好適である。 As explained above, according to the present invention, an automatic inspection / measurement program can be created relatively easily, and a measurement system capable of controlling an inspection jig and a measuring instrument at high speed can be realized. It is suitable for a measurement data collection system in a production line.

本発明による測定システムの一実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Example of the measurement system by this invention. 図１の測定システムで用いられる測定器１０の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the measuring device 10 used with the measuring system of FIG. 従来の測定システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional measurement system. 図３の測定システムで用いられる測定器１０の一例を示すブロック図である。。It is a block diagram which shows an example of the measuring device 10 used with the measuring system of FIG. .

Explanation of symbols

１０測定器
４０プログラマブルコントローラ用通信バス
５０プログラマブルコントローラ
６０検査治具
７０検査対象物（ＵＵＴ）
８０表示制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measuring instrument 40 Communication bus for programmable controllers 50 Programmable controller 60 Inspection jig 70 Inspection object (UUT)
80 Display controller

Claims

In a measurement system configured to inspect / measure an inspection object using a measuring instrument and an inspection jig controlled by a programmable controller,
The measuring instrument is equipped with a communication function with the programmable controller, a link relay and a link register accessible from the programmable controller ,
The link relay is assigned at least one of control information such as measurement start / stop and trigger and status information of the measuring instrument,
At least one of the measurement parameter and the measurement result is assigned to the link register,
The measurement system characterized in that the inspection jig switches at least the connection between the measuring device and the inspection object based on the control of the programmable controller .